[實(shí)用新型]新型偏振光譜相機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820015441.2
• 申請(qǐng)日: 2018-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN207751589U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚勇;畢娟;葉瑩;韓雪艷;馮可;姚治海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01J3/447
• 分類號(hào): G01J3/447
• 代理公司: 吉林省長(zhǎng)春市新時(shí)代專利商標(biāo)代理有限公司 22204
• 代理人: 高一明

本實(shí)用新型提供一種新型偏振光譜相機(jī)，包括：長(zhǎng)焦鏡頭、液晶波片控制器和計(jì)算機(jī)，在長(zhǎng)焦鏡頭的像方焦點(diǎn)處設(shè)置有雙凹透鏡，在雙凹透鏡的像方依次設(shè)置有液晶偏振控制器、液晶相位延遲器、光學(xué)節(jié)點(diǎn)架、液晶可調(diào)諧濾波器、凸透鏡和CCD，CCD位于凸透鏡的像方焦點(diǎn)處，使長(zhǎng)焦鏡頭的像方焦平面置于CCD處。利用本實(shí)用新型不受外界光源干擾，還能夠模擬自然光下CCD/CMOS的測(cè)試。利用上述本實(shí)用新型將偏振相機(jī)與光譜相機(jī)相結(jié)合，其具有無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、工作波段寬、精度高速度快、能獲取全偏振態(tài)測(cè)量、采集信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，尤其是對(duì)探測(cè)和識(shí)別隱蔽物的領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)與潛力。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及相機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地，涉及一種新型偏振光譜相機(jī)。

背景技術(shù)

成像光譜技術(shù)和偏振技術(shù)是偏振光譜成像應(yīng)用中兩種重要的技術(shù)手段，自然光照射目標(biāo)物體表面上，物體表面會(huì)經(jīng)反射、透射、散射和輻射會(huì)產(chǎn)生由它自身決定的光學(xué)性質(zhì)和特征偏振，利用光譜技術(shù)和偏振技術(shù)分別通過(guò)感知空間、強(qiáng)度、光譜、和偏振等信息對(duì)目標(biāo)屬性進(jìn)行深層次判斷，反演目標(biāo)的物化屬性，獲取高對(duì)比度的目標(biāo)表面、形貌、陰影和粗糙度等信息，達(dá)到探測(cè)識(shí)別的目的，捕捉一般強(qiáng)度探測(cè)方法捕捉不到的隱蔽信息，還可根據(jù)測(cè)得的偏振度和偏振角等參數(shù)反演出散射目標(biāo)的尺寸、折射率和濃度分布等信息。由于自然界中目標(biāo)物的多樣性和復(fù)雜性在獲取該光譜信息和偏振信息往往需要提供更多的理化特性數(shù)據(jù)才能更準(zhǔn)確、更具體的分析和識(shí)別出目標(biāo)物，進(jìn)而需要采取一定的研究技術(shù)手段。

近些年來(lái)發(fā)展起來(lái)的光譜相機(jī)與偏振相機(jī)是集光學(xué)、電子、精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理技術(shù)于一體的光電傳感器。偏振光譜相機(jī)則是基于二者理論，實(shí)現(xiàn)光譜測(cè)量與偏振測(cè)量于一體的新型遙感器，在研究技術(shù)的不斷發(fā)展與應(yīng)用化的不斷創(chuàng)新中，偏振光譜相機(jī)的結(jié)合使采取目標(biāo)的信息量得到了豐富，組合偏振光譜相機(jī)的器件要求不同最終實(shí)現(xiàn)的效果也會(huì)受到條件的限制，國(guó)內(nèi)對(duì)偏振光譜相機(jī)的研究少有報(bào)道，只有少數(shù)研究機(jī)構(gòu)在進(jìn)行研究，國(guó)外研究的單位主要集中在美國(guó)、日本等一些軍方和大學(xué)用于實(shí)驗(yàn)原理探索和應(yīng)用評(píng)估等，主要采取的技術(shù)方案為基于聲光可調(diào)諧濾光片、偏振光柵、液晶可調(diào)諧濾光片等的成像偏振光譜儀等等。就目前發(fā)展來(lái)看，偏振測(cè)量在國(guó)內(nèi)還是一個(gè)嶄新的領(lǐng)域，從目前研究成果來(lái)看，大部分儀器工作波段較窄，通道較少，不能做到全偏振態(tài)測(cè)量。

實(shí)用新型內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種新型偏振光譜相機(jī)，以解決現(xiàn)有的偏振光譜相機(jī)無(wú)法實(shí)時(shí)控制高精度測(cè)量和無(wú)法做到全偏振態(tài)測(cè)量獲取目標(biāo)更豐富偏振光譜信息的問(wèn)題。

本實(shí)用新型提供的新型偏振光譜相機(jī)，包括：長(zhǎng)焦鏡頭、液晶波片控制器和計(jì)算機(jī)，在長(zhǎng)焦鏡頭的像方焦點(diǎn)處設(shè)置有雙凹透鏡，在雙凹透鏡的像方依次設(shè)置有液晶偏振控制器、液晶相位延遲器、光學(xué)節(jié)點(diǎn)架、液晶可調(diào)諧濾波器、凸透鏡和CCD，CCD位于凸透鏡的像方焦點(diǎn)處，使長(zhǎng)焦鏡頭的像方焦平面置于CCD處；液晶偏振控制器用于將經(jīng)過(guò)雙凹透鏡的自然光變?yōu)榫€偏振光；液晶相位延遲器用于將線偏振光變?yōu)闄E圓偏振光；計(jì)算機(jī)與液晶波片控制器連接，用于向液晶波片控制器發(fā)送第一電壓控制信號(hào)和第二電壓控制信號(hào)；液晶波片控制器與所述液晶偏振控制器連接，用于根據(jù)第一電壓控制信號(hào)控制液晶偏振控制器上限電壓和下限電壓，改變線偏振光的偏振方向；液晶波片控制器還與液晶相位延遲器連接，用于根據(jù)第二電壓控制信號(hào)控制液晶相位延遲器的上限電壓和下限電壓，來(lái)改變液晶相位延遲器的相位延遲量，調(diào)制線偏振光的偏振態(tài)；液晶可調(diào)諧濾波器用于對(duì)可見光波段或紅外波段光信號(hào)進(jìn)行選擇性透過(guò)。

此外，優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是，新型偏振光譜相機(jī)還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)字信號(hào)處理器和存儲(chǔ)器，CCD轉(zhuǎn)換的電信號(hào)經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并存入存儲(chǔ)器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的新型偏振光譜相機(jī)將偏振相機(jī)與光譜相機(jī)相結(jié)合，其具有無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、工作波段寬、精度高速度快、能獲取全偏振態(tài)測(cè)量、采集信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，尤其是對(duì)探測(cè)和識(shí)別隱蔽物的領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)與潛力。

附圖說(shuō)明